北斗導航考慮納入低軌衛(wèi)星 衛(wèi)星導航應用發(fā)展前景報告

• 黃江 2022年12月23日 來源：新浪 1214 79
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中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室稱，2035年前，中國將建成新一代北斗系統(tǒng)，其中考慮納入低軌衛(wèi)星，通過高中低軌的星座融合，提供一張覆蓋全球的高精度時空網(wǎng)。

衛(wèi)星可用于導航、通信、遙感等服務。過去幾年，以SpaceX、OneWeb為代表的商業(yè)航天公司入局，帶動低軌通信衛(wèi)星加速發(fā)展。如今，低軌衛(wèi)星與導航結合，也開始成為世界各國導航公司、航天局競逐的賽道。

北斗導航考慮納入低軌衛(wèi)星

中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室稱，2035年前，中國將建成新一代北斗系統(tǒng)，其中考慮納入低軌衛(wèi)星，通過高中低軌的星座融合，提供一張覆蓋全球的高精度時空網(wǎng)。

根據(jù)軌道高度不同，人造衛(wèi)星分為距地面高度3.6萬公里的高軌道地球同步衛(wèi)星、2000~3.6萬公里的中軌道衛(wèi)星，以及500~2000公里的低軌衛(wèi)星。相較中高軌衛(wèi)星，低軌衛(wèi)星體積小，數(shù)量更多，組成的衛(wèi)星星座成本低、抗毀性強，還可以補充和增強現(xiàn)有的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(以下簡稱“GNSS”)。

目前，美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、中國的北斗、歐洲的伽利略等GNSS，全都聚集在中高軌。

在中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員袁洪看來，低軌導航衛(wèi)星受到追捧的重要原因，是不斷提升衛(wèi)星導航定位精度的慣性需求?！盎乜葱l(wèi)星導航技術發(fā)展史，其精度從最早的百米級提升到米級，現(xiàn)在可以達到實時分米級。隨著近年來低軌衛(wèi)星制造和發(fā)射成本的大幅降低，人們會想，是否可以使導航衛(wèi)星的定位精度達到更細微的厘米級?！彼f。

衛(wèi)星導航應用發(fā)展前景報告

衛(wèi)星定位有三個指標，即速度、精度、完好性?，F(xiàn)有GNSS并不完美，因衛(wèi)星高度距離地面超過2萬公里，信號傳輸至地面會減弱不少，假如遇到遮擋，定位時效也會變慢，而且，GNSS無法實現(xiàn)室內(nèi)和水下定位。

衛(wèi)星導航系統(tǒng)包含三部分：導航衛(wèi)星、地面站和用戶終端。不同于GPS的地面站遍布全球，中國北斗系統(tǒng)的地面站大多建在國內(nèi)，需要通過星間鏈路實現(xiàn)全球觀測與運行。多位受訪者提到，低軌衛(wèi)星能覆蓋全球，可以作為空中監(jiān)測站，提升北斗的全球服務性能 。北斗系統(tǒng)是中國自主研發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，北斗三號系統(tǒng)2020年7月正式建成開通，并向全球提供服務。

一般來說，至少要4顆衛(wèi)星的信號才能確定位置坐標。低軌衛(wèi)星離地面更近，要覆蓋全球信號，所需衛(wèi)星數(shù)量遠超于中高軌。衛(wèi)星數(shù)量越多，定位越精準。

如果要進一步提升衛(wèi)星導航定位的精準度，就要運用導航增強技術。現(xiàn)有導航增強技術分為兩種：星基增強和地基增強。地基增強，即在地面修建基準站，輔助修正衛(wèi)星信號誤差，需要密集布設，而且，難以覆蓋海面、沙漠等區(qū)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國不同部門圍繞衛(wèi)星導航共建超過2000個基準站，北斗在國內(nèi)也有2000多個地基增強系統(tǒng)。

低軌導航增強是星基增強的一種方式?！皞鹘y(tǒng)的地基增強，沒有增加信號源，只是增強了信息處理信號。低軌導航增強能增加信號源，提高定位精準度，在一些山區(qū)火災等救援場景中可發(fā)揮作用?！?/p>

目前，GNSS使用的高精度單點定位技術，一般要花費20~30分鐘，可以實現(xiàn)厘米級定位，如果采用低軌導航增強，仿真驗證中，耗時約1分鐘。低軌導航更大優(yōu)勢不在于民用，而是應用于軍事和物聯(lián)網(wǎng)等場景。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國衛(wèi)星導航行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預測報告》顯示：

高德地圖公布了基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(以下簡稱“北斗系統(tǒng)”)的應用相關數(shù)據(jù)：截至2022年11月，高德地圖調(diào)用北斗衛(wèi)星日定位量已超過2100億次，且在定位時北斗的調(diào)用率已超越了GPS等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

此外，北斗系統(tǒng)還在平均單次定位調(diào)用衛(wèi)星數(shù)量、民用定位精度等多個維度超越GPS系統(tǒng)，正式實現(xiàn)了對于國內(nèi)導航應用定位的全面主導，在導航出行這一民用領域已廣泛普及。

作為服務國家重要基礎設施，北斗系統(tǒng)產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，廣泛進入中國大眾消費、共享經(jīng)濟和民生領域，應用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟不斷涌現(xiàn)，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。

數(shù)據(jù)顯示，今年上半年我國境內(nèi)申請入網(wǎng)的智能手機中，有128款支持北斗定位，其出貨量占上半年總出貨量的98%以上。

而高德地圖作為一家專業(yè)的數(shù)字地圖內(nèi)容、導航和位置服務合規(guī)解決方案提供商，始終致力于基于該系統(tǒng)的前沿技術，探索各種民用交通產(chǎn)品和服務，為用戶提供更優(yōu)質的出行體驗。

例如高德地圖發(fā)布的車道級導航服務，應用北斗系統(tǒng)亞米級的高精度定位技術，結合參考站修正信息，經(jīng)過融合和解算后，實現(xiàn)定位精度從5-10米的道路級，進化到1米以內(nèi)的車道級別。這也是國內(nèi)首個可完全在智能手機上實現(xiàn)的車道級導航服務。

高德地圖上線北斗衛(wèi)星定位查詢系統(tǒng)

高德地圖上線了北斗衛(wèi)星定位查詢系統(tǒng)，用戶在定位導航時可查看當前所調(diào)用的北斗衛(wèi)星數(shù)量，以及具體編號、方位角、高度角、頻點、信號強度相關詳細信息。

除此之外，在中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室的指導和支持下，高德還全面推出了基于北斗系統(tǒng)的一系列大眾出行服務，包括車道級導航、紅綠燈倒計時、共享位置報平安等，助力這一國家自主高精尖科技在民用出行領域的普及。

據(jù)了解，如今高德地圖每日為全國用戶提供的海量導航服務次數(shù)中，大部分已通過北斗系統(tǒng)的定位能力主導實現(xiàn)。

作為我國自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)能為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務，是國家極為重要的時空基礎設施。自2000年第一顆“北斗一號”實驗導航衛(wèi)星升空，至2020年“北斗三號”全球組網(wǎng)成功，該系統(tǒng)在民用領域的部署愈加廣泛和成熟，開始全方位地服務于大眾民生。

而本次在中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室的指導下，高德地圖正式上線的北斗衛(wèi)星定位查詢系統(tǒng)，能夠讓用戶在日常應用導航出行的同時，更深刻地了解北斗系統(tǒng)無處不在的支持。

即日起，使用安卓系統(tǒng)智能手機的高德地圖用戶在戶外使用駕車、騎行、步行導航等服務時，就可以通過點擊界面中的衛(wèi)星角標，查看有多少顆北斗衛(wèi)星參與到當前的定位過程中，同時還能了解具體的衛(wèi)星編號、方位角、高度角、頻點、信號強度等詳細信息。

目前，該功能已首先在安卓版高德地圖APP中上線，用戶升級APP至最新版本后，在戶外導航時即可查詢體驗;iPhone用戶(iPhone 12及以上機型)使用時，則會看到“北斗衛(wèi)星正在為您定位”的提示，以及北斗系統(tǒng)的介紹。

《2022-2027年中國衛(wèi)星導航行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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